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小編的世界 優質文選 科學

跨越1.8億年的雜交!科學家在實驗室裏讓兩種瀕危動物誕下後代


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2020年11月15日 -
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科學新視界

科學達人,優質創作者

獅虎獸

如果有兩種動物,在1億年前就走向了不同的進化道路,那它們幾乎是不可能生育後代的,親緣關系幾乎消失。
但是這一觀點遭遇了挑戰,因為匈牙利的科學家在實驗室裏,制造出了一個雜交動物。

跨越1.8億年的雜交

美國匙吻鱘俗稱鴨嘴魚,是匙吻鱘科僅存的一個種類,分布在密西西比河流域。它的歷史非常悠久,可以追溯到二疊紀時期,和恐龍是同一時期的動物,所以美國匙吻鱘也是動物界的“活化石”。它的壽命可達30年,以浮遊生物為食。

美國匙吻鱘

俄羅斯格氏鱘,主要分布於裏海和黑海,成年後體長超2米,體重約120千克,壽命比美國匙吻鱘還要長,可達50年!這兩種魚就是那個雜交動物的父親和母親,它們還有個共同點就是數量不多,已經到了瀕危的地步。

兩種鱘魚大約在1.8億年前的侏羅紀,就已經分化了,各自的祖先走上了不同的進化道路。而且從地域上來講,一個在北美,一個在西亞,彼此之間沒有任何交流,存在生殖隔離是理所應當的事情,那為什麼科學家會讓它們雜交,還成功了?

俄羅斯格氏鱘

這其實是個意外,科學家在實驗室裏是想嘗試著用無性繁殖的手段,去獲得更多的俄羅斯格氏鱘。他們收集了一些卵子和匙吻鱘的精子,本意不是讓精子和卵子結合,而是讓匙吻鱘的精子去刺激卵子發育,以達到“雌核生殖”的目的。這種無性繁殖手段,理論上來說,精子的DNA信息是不會進入到卵子裏的。

在科學家想來,兩種魚存在生殖隔離,那就更不可能了。可沒想到,匙吻鱘的精子真的能和俄羅斯格氏鱘的卵子結合!

於是就出現了一種新的雜交動物,科學家沒有給它命名,也並不打算讓它回歸自然。這也是為了匙吻鱘和俄羅斯格氏鱘考慮。它們的數量已經瀕危了,很容易受到外來物種的威脅。

後代會擁有兩種鱘魚的特點

跨物種雜交未來會出現更多嗎

實驗室裏出現的雜交動物,引起了科學家的思考,兩種本應該有生殖隔離的動物,為何能夠生育後代?

這和基因有關系,兩種鱘魚的基因,有一部分在演化時,並沒有發生新的突破。兩種鱘魚的演化時間雖然長,但是彼此之間還是保留了一些親緣關系,因此它們能夠生育後代。不過它們的後代可能有基因上的缺陷,沒有辦法生育自己的後代。

雜交動物容易有基因缺陷

所以還不能說它是一種全新的動物,局限性太明顯了。跨物種雜交不僅要求技術成熟,還要經受倫理道德觀念的考驗,人類也不能隨心所欲,去違背動物的天性,強行要求它們雜交。科學家內部也有著不同的意見,反對者認為跨物種雜交會更改動物的基因,放大它們的缺陷,
這違背了自然規律。目前來看,跨物種雜交在未來只會在某些領域出現。

2019年,日本科學家把人類的細胞植入了大鼠體內。這麼做當然不是為了制造新物種,而是要借助動物的軀體,去發育人類的器官。說白了,這項實驗的目的,是制造人類器官。以我國為例,每年都有數十萬人等待器官移植,
有了新的器官,他們才能活下去。

人類細胞植入大鼠體內

但是很多人直到死亡也等不到,有錢也沒用。如果我們可以制造出人類的器官,不再依賴於志願者去捐獻,那麼這種情況會得到緩解,對病人來說就是福音!

這項計劃還在進展中,人類細胞的DNA較為複雜,科學家還要克服不少問題。等到技術真正成熟後,才會被投入使用。